Ⅰ. 개요

스마트 헬스케어 분야 기술시장은 첨단 ICT 기술력(IoT(Internet of Things), 빅 데이터(Big data), SNS(Social Network Services) 및 스마트 센서(smart sensor) 등)과 접목되면서 빠르게 성장하고 있다. 글로벌 ICT 기술시장을 주도하고 있는 메이저 기업들(IBM, INTEL, VERIZON, QUALCOMM, GOOGLE, APPLE, MICROSOFT, BOSCH, HONEYWELL 등)이 전략적으로 투자하면서 관련 시장을 재편하고 있다. 이에 스마트 헬스케어 산업은 통신 및 센서 기술 중심의 초기단계를 넘어 데이터와 콘텐츠가 주도하는 시장성숙 단계로 진입하고 있으며, 플랫폼 사업자 간 경쟁이 가속화되고 있다.

 

특히 스마트 헬스케어 플랫폼 기술은 의료정보시스템(EMR, OCS 등)을 토대로 점차 서비스 분야로 확장해가고 있는 전통적인 의료정보 플랫폼과 최근 들어 주목받고 있는 스마트 플랫폼 간에 핵심기술에 대한 주도권 경쟁이 가속화되고 있다. 이러한 주도권 경쟁에서 현재는 GOOGLE이 가장 앞서 있으나, APPLE(HealthKit)과 삼성(S-Health/SAMI) 등도 본격적인 시장진입을 추진하고 있어 향후 시장의 판도는 예측하기 어려운 상황으로 전개되고 있다.. 이들 두 핵심기술의 개발동향을 요약하면 다음과 같다[1].

■ 전통적 의료정보 플랫폼

 - ‌데이터 엔진기술(MICROSOFT의 HealthVault 등)과 접목되어 PHR(Personal Healthcare Record) 기반의 개인맞춤형 헬스케어 서비스로 발전하고 있다.

 - ‌특히 PHR은 환자 개개인에게 맞춤형 정밀 진단과 치료방법을 도출해 내는 진료 데이터를 제공하면서 획기적인 의료정보 서비스로 평가받고 있다.

■ 스마트 플랫폼

 - ‌환자의 행동양식과 만성 질병의 변화양상을 모니터링하고 관리하는 상호 작용형 서비스로 발전하고 있다.

 - ‌PHR에서 얻을 수 없는 서비스 과정에서 환자의 행동과 반응에 대한 정보를 효과적으로 측정하여 보다 정밀한 진단서비스를 구현할 수 있는 장점이 있다.

이 연구에서는 인구고령화로 인한 사회적 비용부담을 최소화하기 위해 필수요소로 인식되고 있는 스마트 헬스케어 산업의 필요성 및 주요국의 정책동향에 대해 설명한다. 초정밀 지능형 센서 기술과 웨어러블 기기를 이용한 다중분석 시스템으로 발전하고 있는 스마트센서 개발 패러다임 및 IoT/빅 데이터/SNS 기술융합 중심의 기술개발 동향과 아울러 스마트 헬스케어 기술시장을 주도하고 있는 기업동향 및 제품화동향에 대해 설명한다. 기술개발 효과와 함께 지속적으로 성장하고 있는 스마트 헬스케어 기술의 핵심시장을 형성하고 있는 바이오인식기술과 감성인식기술의 시장동향 분석정보를 제시한다.

Ⅱ. 산업의 필요성 및 정책동향

1. 산업의 필요성

스마트 헬스케어 산업은 인구고령화로 인한 사회적 비용부담을 최소화하기 위해 필수요소로 인식되고 있다. 한국의 인구고령화 속도는 세계 최고 수준으로 2013년 614만 명(전체 인구의 12.2%), 2017년 704만 명(14% 이상)에서 2026년에는 1,046만 명으로 전체 인구의 20.8%를 차지하는 초 고령사회에 진입할 것으로 예상된다[2]. 인구고령화로 인해 의료서비스 수요가 매우 빠르게 증가하면서 의료비 부담이 가중되고 있다. 아울러 인구구조 불균형으로 인해 헬스케어 서비스를 위한 인력부족 현상도 점차 심화될 것으로 예상된다.

 

한국의 경우, 인구고령화뿐만 아니라 베이미 부머(baby boomer)의 급속한 증가로 인해 스마트 헬스케어 산업화가 절실해지고 있다. 베이비부머가 65세 이상이 되는 2020년부터 매년 50만 명 이상의 신 고령층이 빠르게 증가할 것으로 예상된다. 한국의 베이비부머는 최신 ICT에 익숙하고, 신기술 활용에 적극적인 성향을 갖고 있어 스마트 헬스캐어의 핵심 소비층이 될 수 있을 것으로 전망하고 있다[3]. 한국에 이어 중국과 동남아시아 국가 인구 23억 명(중국 13억5,000만 명, 동남아시아 국가 6억3,000만 명)이 7~10년 후에 본격적인 고령화 사회에 도달하여 스마트 헬스케어 산업 성장을 지속적으로 뒷받침할 것으로 예상된다[4]. 이는 신 고령층을 위한 스마트 헬스케어 비즈니스 모델 발굴을 통해 글로벌 시장에 진출할 수 있는 기회가 될 수 있을 것이다.

2. 정책동향

스마트 헬스케어 산업은 병원의 진료환경을 ICT 기술력을 통해 e-헬스, u-헬스 등의 서비스로 개선하여 언제 어디서나 의료서비스를 제공받을 수 있도록 발전하고 있다. 나아가 의료와 복지, 안전 등이 복합된 지능형 스마트기기 보급이 확산되면서 개인이 스스로 자신의 운동량이나 식사한 칼로리, 스포츠 활동 기록 등을 관리할 수 있는 환경이 제공되면서 서비스와 제공자와 이용자의 범위도 확대되고 있다. 전 세계적으로 심화되고 있는 인구고령화 현상과 건강수명 연장을 통한 삶의 질 개선 등에 관심이 집중되면서 스마트 헬스케어 산업이 주요 해결방안으로 제시되고 있다. 이에 주요 국가들은 정부차원에서 지원정책을 적극적으로 추진하고 있다[5]. 주요국의 스마트 헬스케어 산업 활성화를 위한 정책추진 현황을 표 1에 나타낸다. 

▲ 표1. 주요국의 스마트 헬스케어 산업 활성화 정책

Ⅲ. 기술개발 동향

1. 스마트센서 개발 패러다임

스마트 헬스케어 기술은 다양한 초정밀 지능형 센서(스마트센서) 기술과 웨어러블 기기를 이용한 다중분석 시스템으로 발전하고 있다. 스마트센서는 초기단계(가정용 및 개인용 의료기기에 통신기능을 접목한 기술)의 측정만을 위한 센서에서 점차 이용편의성을 중시한 웨어러블 센서와 복합 분석 기술(1 vs 다중 분석)로 발전하고 있다. 아울러 데이터 분석 기술의 발전과 데이터 수집 채널이 다양해지면서 단순한 센서의 측정 데이터로부터 여러 복합적인 정보를 추론해 내는 분석기술이 핵심 기술로 주목받고 있다. 특히 3축가속도센서로 구성된 스마트워치는 사용자의 심장박동수와 운동량뿐만 아니라 스트레스 정도, 수면 패턴, 심리상태 등 다양한 분석결과를 추론할 수 있는 수준으로 발전하고 있다. 이러한 스마트센서의 의료산업에서 다양한 적용분야를 그림 1에 나타낸다[6]. 

이러한 초정밀 지능형 센서(스마트 센서)는 다음과 같은 스마트 헬스케어 기술 분야에 적용되고 있다[2].

■ DNA칩

 - ‌소재개발에는 DNA/cDNA/올리고 RNA 등이 이용되고, 진단용 칩에는 올리고 DNA나 단백질과 결합하여 검출 가능한 변형된 RNA가 이용되고 있다.

 - ‌콘텐츠(마커)는 임상분야와 칩 설계분야 간 공동연구를 통해 개발되고 있다.

 - ‌Affymetrix의 광학기술을 이용한 1세대 기술과, fiber optic 칩이나 MAS를 이용한 1.5세대 기술 등이 개발되고 있다.

■ 랩 온어 칩(Lab on a chip)

 - ‌미량의 생체시료를 사용하여 수㎠ 정도의 칩 위에서 시료의 분리와 정제농축 등의 전 처리과정, 운송/반응/분석과 같은 일련의 과정이 모두 가능하다.

 - ‌적은양의 시료를 사용함으로써 분석비용과 검사시간을 절감하고 있다.

 - ‌전자동 분석을 통해 실험의 정확성과 효율성을 향상시켜가고 있다.

2. IoT/빅 데이터/SNS 기술융합

전통적인 의료정보 플랫폼에서는 환자의 건강상태 변화에 대한 실시간 정보획득 기능은 구현하지 못했다. 이러한 전통적 의료정보 플랫폼에 IoT와 빅 데이터 분석기술을 접목하여 환자의 상태를 감지, 예측, 추론하는 등 매우 중요한 의료서비스를 제공하고 있다. 아울러 환자의 행동변화와 반응과 관련된 life-log 정보1)와 헬스케어 서비스에 대한 수용성 등을 효과적으로 진단함으로써 전통적인 의료정보 서비스를 획기적으로 개선시켜가고 있다. 아울러 전통적 의료정보 플랫폼에 SNS가 접목되어 환자의 행동에 영향을 끼질 수 있는 관계나 방법으로 활용되고 있다. 이는 보다 효과적인 방법으로 서비스의 수용성을 높이는 도구로 활용되고 있다. SNS를 통해 스마트 헬스케어 산업은 이른바 Social Healthcare 서비스를 제공할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

Ⅳ. 기업동향 및 제품화동향

1. 글로벌 메이저 기업동향

VERIZON/QUALCOMM/GOOGLE/APPLE/IBM//CISCO/BOSCH/INTEL/AT&T 등 글로벌 ICT 메이저 기업들이 스마트 헬스케어 기술시장에 진출하면서 경쟁이 가속화되고 있다. 스마트 헬스케어 기술시장 진출현황을 표 2에 나타낸다[1].

 

▲ 표2. 스마트 헬스케어 기술시장 진출현황

2. 스마트센서 기업동향

(1) 바이오센서

미국과 일본이 글로벌 기술시장을 주도하고 있는 가운데 세계시장 점유율은 Life Scan과 Roche Diagnostics가 전체 시장의 23%로 1위를 차지하고 있다. 기타 Abbott, Nameto, Medisense 등이 글로벌 기술시장을 주도하고 있다. 국내 대표 기업으로는 에스디바이오센서, 인포피아, 아이소텍 등이 포지셔닝 되어 있다. 

대부분 기업규모는 작으나 나노 센서, 무선융복합 등의 신기술 개발을 통해 제품경쟁력이 있는 것으로 평가받고 있다[5][6]. 국내외 바이오센서 분야 메이저기업 현황을 표 3에 나타낸다. 

▲ 표3. 국내외 바이오센서 분야 메이저기업 현황

(2) 혈당 바이오센서

자가혈당측정기 세계시장 점유율은 Johnson & Johnson이 1위를 차지하고 있다. Abbott Labs, Medtronic, Siemens Healthcare Diagnostics 등 소수의 대기업들이 글로벌 기술시장을 주도하고 있으며, 신규업체들이 지속적으로 늘어나고 있는 추세이다. 한국의 인포피아는 스마트폰을 이용하여 당뇨측정이 가능한 당뇨폰과 같은 폰 헬스 시스템 등을 출시한바 있다. 1년 이상 시장검증을 통해 매출증가세가 뚜렷한 대륙별 주요 거점에 해외지사를 설립할 예정이다. 한국의 디지털바이오테크놀러지는 서울대학교 산학협력단과 공동으로 초정밀 마이크로 칩을 적용한 Flow Cytometry 핵심기술을 개발한바 있다[5][6].

3. 제품화 동향

미국 Michigan대학은 생물학적인 손상을 최소화하고 세포에 독성작용을 유발하지 않으면서 특정한 물질을 감지할 수 있는 PEBBLE 바이오센서를 개발하였다. 한국생명공학연구원에서는 N형 ISFET 바이오센서를 이용하여 특정 분자에 의해 유발되는 단백질의 구조적 변화를 측정하는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 인간의 생체대사를 검지하는 화학/바이오센서로 ISFET(Ion Sensitive Field Effect Transistor)를 활용하는 센서기술이 활발하게 연구되고 있다[5][6].

Ⅴ. 시장동향 분석

1. 바이오인식기술 시장동향

인간의 생체정보를 기반으로 하는 바이오인식 기술이 스마트 헬스케어 관련 전방위 기술시장을 형성하고 있다. 글로벌 시장규모는 2009년 34억2,200만 달러에서 2014년에는 93억6,890만 달러로 고도성장을 지속하고 있다. 2015년 기준, 세부 기술별 시장점유율을 보면 지문인식 기술이 전체시장의 약 66%(약 28.7억 달러)로 절대적인 비중을 차지하고 있다. 그 뒤를 이어 얼굴인식 기술이 전체시장의 약 12%(약 5.1억 달러), 홍채인식 기술이 전체시장의 7%(약 2.9억 달러)를 기록하였다[7][8]. 바이오인식 기술 관련 글로벌 시장규모를 표 4에 나타낸다. 

▲ 표4. 바이오인식기술 관련 글로벌 시장규모

2. 감성인식기술 시장동향

스마트 헬스케어 관련 전방위 기술시장으로 ICT 기술력을 이용한 감성인식 기술개발이 빠르게 확산되고 있다2). 감성-ICT 융합기술 관련 글로벌 시장규모는 2015년 9,000억 달러에서 연평균 10%의 높은 성장을 지속하여 2020년에는 1조4,000억 달러의 대규모 시장형성을 예상하고 있다. 국내 시장규모는 2015년 24조 원에서 2020년에는 38조 원 규모로 성장할 것으로 예상하고 있다3)[7][9]. 2015~2020년 동안 감성인식기술의 시장성장 추이를 표 5에 나타낸다. 

▲ 표5. 감성인식기술 시장성장 추이_2015~2020

Ⅵ. 결언

스마트 헬스케어 산업은 인구고령화에 따른 의료비 급증, 치료에서 예방 중심의 의료서비스 패러다임의 변화, 삶의 질에 대한 관심 증가 등으로 인해 전 세계적으로 블루오션으로 떠오르고 있다. 의료서비스와 ICT가 융합된 스마트 헬스케어 산업은 단순한 의료서비스를 넘어 스포츠 활동 기록, 개인 식생활 등과 같이 매우 광범위한 영역으로 서비스 범위를 확대시켜가고 있다. 아울러 웨어러블 기기와 같은 헬스케어 기술에 최적화된 기술의 발전과 함께 지속적으로 성장할 것으로 전망된다. 미래 새로운 성장 동력으로 주목받고 있는 스마트 헬스케어 서비스가 성공적으로 정착되기 위해서는 사용자들의 효용성과 편리성 등에 대한 인식제고와 아울러 관련 사업자 간에 광범위한 협력체계를 구축할 필요가 있다. 

스마트 헬스케어 융합 서비스 시장은 C-P-N-D(Contents-Platform-Network-Device) 서비스 기반의 유무선 통신시장과 연계하여 다른 차원의 새로운 비즈니스 모델을 발굴할 수 있는 기술시장이다. 통신사, 스마트폰 및 웨어러블 기기 제조사, 헬스케어 콘텐츠 제작사가 협력하여 스마트 헬스케어 서비스를 제공할 수 있을 것이다. 아울러 정부 및 의료단체(의료기관)와 함께 건강정보교환 시스템을 구축하여 서비스를 제공할 수도 있을 것이다. 이처럼 다양한 플레이어들 간에 경쟁이 아닌 협력을 통해 효과적인 스마트 헬스케어 인프라를 구축해 나갈 필요가 있다. 특히 인구고령화가 빠르게 진행되고 있는 한국을 비롯한 각국은 스마트 헬스케어 분야의 효율성을 높여 미래 성장산업으로 적극 활용할 필요가 있다[10]. 스마트 헬스케어 산업에서 글로벌 기술시장을 선점하기 위해서는 상대적으로 취약한 기반 데이터와 다양한 콘텐츠를 확보하고, 스마트 헬스케어 서비스를 위한 비즈니스 모델을 발굴하는 데 정책적 뒷받침과 아울러 보다 적극적인 투자가 필요하다.  

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1) ‌개인의 일상생활에 대한 기록을 의미하며, 스마트 헬스케어 서비스에서는 환자의 행동에서 나타나는 여러 가지 증상 등이 될 수 있다.

2) ‌인간의 감정에 따라 생체의 바이오 특성이 다르게 나타날 수 있는바 이러한 인간의 감성을 매체로 한 감성인식도 헬스케어 기술의 한 부류라고 볼 수 있다.

3) ‌바이오인식 기술 관련 글로벌 시장규모를 파악하는 데 있어 2014년 이후 시장분석 데이터는 분석기관마다 편차가 심해 정량적으로 나타내기에는 리스크가 너무 높아 2014년까지의 통계자료를 제시하였다.

박세환 박사 한국과학기술정보연구원 ReSEAT프로그램 전문연구위원